电网变电运行设备自动化技术及维护探析

发表时间:2020/9/2   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者:钱鑫、张楠
[导读] 电网变电设备是电力能源进行转化的重要技术手段,如今电力能源在国民经济发展中越来越重要,变电设备的自动化已经成为新时代电力科技发展的最新成果
        摘要:电网变电设备是电力能源进行转化的重要技术手段,如今电力能源在国民经济发展中越来越重要,变电设备的自动化已经成为新时代电力科技发展的最新成果。分析了自动化技术在变电运行设备中的特点,进而对变电运行设备的维护技术进行研究。
关键词:电力事业;设备自动化;技术探索;设备维护
1变电运行设备的自动化系统的功能特点
        电网变电设备的自动化系统属于微机控制系统,其中的关键技术包含计算机技术、移动通信技术、模块化软件分析技术等部分,通过这几大技术来实现数字化集成管理,从而能够通过调度中心对电网整体的能源输送分配进行自动化调节。系统主要包含三大特点。
        1.1综合化功能是自动化系统的特点
        自动化的概念是实现对设备所有功能进行自主控制的过程。这种控制行为主要是通过人工智能和物联网对电力设备运行过程中的各项数据进行海量采集分析之后,然后将正确的指令通过通信技术回馈给工作人员,如果电力设备有潜在的安全隐患,则会提醒操作人员进行远程操控来修正,如果电力设备运行正常,则数据显示正常,通过网络技术将各个电力设备的各个单位连接为一个综合性的功能保护体系,然后再利用网络通信技术来实现信息数据的采集、核算、传输和反馈,这便是自动化技术运行的特点。
        1.2微机化结构是自动化系统的核心
        微机是计算机硬件设备的微型化形成的指挥调度中心,微机化结构是电力设备自动化运行的“大脑”和“神经中枢”,通过微机集群形成的云数据储存和大数据智能运算,才能够实现电力能源从生产、储备、调用、分配的最优解,并能够针对电力设备中出现的故障通过指令控制及时止损,并调节电力运输网络,避免出现安全事故。庞大的电力设备运转中出现的海量数据可以通过云服务器储存下来,这样就保证了历史数据,做到了电力工作的精细化管理。
        1.3智能化运行是自动化系统的关键
        智能化管理可以减少工人的工作强度,降低工作中出现的问题和故障率,这是自动化与人工操作的最主要区别。智能化主要体现有两点,一是可以根据工作要求需求进行自动指令调节,工作人员只需要通过操控中心输入工作需要参数便可;另外系统可以对电力设备整体进行全天候24h的诊断,这种诊断方式就是不断采集设备运行数据分析是否在安全区间内,这样就可以方便工作人员定点检查维护设备。
2变电运行设备的自动化技术主要功能
        2.1系统主体结构
        电力设备自动化系统构建应该采用分层分布式结构,因为这种结构采用的是面向对象的设计方法,功能更有针对性、更聚焦,能够提升变电运行设备的稳定性和可靠性。在系统设计过程中,可以将电力设备中所有的功能设备,如保护单元、控制装置等。
        分散安装在关键变电运行设备的附近,这样就有利于功能设备的控制对象通过网络连接,从而让分布式结构在网络通信的支撑下将所有功能模块互联互通在一起,这样就构建了信息采集、传输、分析、反馈的立体式数据信息传输系统,进而实现系统调度中心的集中管理和工作人员移动通信设备的及时了解。
        分层分布式结构最大的优势就是局部设备出现故障之后,并不影响整体系统的运行,不仅可以及时停止受损的模块避免持续运行带来更大的伤害,还能够让其他功能正常的模块继续参与工作。
        2.2系统主要功能组成
        采集与监控软件主要工作是采集变电设备的各种型号数据,如温度、电压、功率等等。监控软件主要是对设备运行状态进行24h的关注,一旦出现设备安全故障,可以通过烟雾报警、火警等预警系统来及时通知工作人员确定故障点进行抢修。


        管理软件是管理人员通过数据信息分析,来对设备的运行状态进行调整的重要控制模块,最常见的就是中央控制操控大屏,这个大屏能够实现对电网所有功能的指令发送,包括故障修理和电力能源分配。管理软件建立在信息大数据计算的基础之上,也是互联网+电力事业建设的重要组成内容,可以说颠覆传统电力管理纯粹人工操作的局限。
        通信软件是自动化系统中担负着信息传导的任务。变电设备所有的数据都需要通信软件来进行传输,工作人员的指令也需要通信软件进行传达。
3运行设备的自动化调整技术
        在电力系统的运行中会有很多数据的变化,即有系统自身根据情况的调整,也有各种意外导致的数据变化,需要自动化技术进行识别处理。通常情况下,为了保证电力工作的持续稳定运行,必须设立两条以上的传输路线,自动技术对线路运行进行掌控,一般情况下,一条线路保持正常工作,另外一条线路处于备用状态,当意外故障发生导致正在工作的线路无法工作的时候,系统就可以启动保护机制,关闭常规路线,迅速启动那条备用的线路,确保电力系统的稳定运行。
4变电运行设备的自动化技术维护要点分析
        电压不稳是变电设备运行过程中的常见问题,可是如果处理不及时也会对变电设备造成一定的损害,为此电力企业必须调整电压负荷。一般情况下,电压不稳的主要有两种形式,即电压的波动和电压的偏差。
        电压波动的具体表现是变电设备的电压值在某一阶段发生明显的变化,同等额度电压也有很大的差距,一般情况下,大型用电设备负荷变化太快而引发冲击性负荷,从而导致电压的波动。为了真正解决这样的问题,电力企业要根据实际的需求适当增加供电系统的容量
        而且要保证变电设备的良好质量,对老旧的设备进行更新换代;要不断增大电压的等级,对设施已经陈旧的电网进行更换,以应对不断增长的用电需求。而电压的偏差是指电压值和额定电压在某一时间段存在的差距,其一是偏高,另一种是偏低。其中电压偏差的大小还受到有功和无功负荷、线路阻抗等因素的影响。
        为了缓解这样的状态,电力企业可以尝试减小线路阻抗,同时选择与输入输出相匹配的变压器电压分接头后,进而保证变电设备及电力系统能够正常运行。
5变电运行设备的维护技术
        变电站运行设备的维护直接关系到设备的运行状态,直接影响整个电力系统的安全与稳定。电力公司应该充分重视,从人力财力等方面保证能够持续为经济发展作出贡献。
        5.1一次设备维护
        综合自动化变压器的运行状态需要工作人员现场检查硬件设备的状态来判断其性能,也可以通过后台监控数据来分析其损耗。智能化的变电设备一般都安装了大量的基于信息数据采集的检测设备,比如通过温度,压力等数值的检测,来确保其是否处于安全状态。
结语
        综上所述:虽然电力系统的变电运行设备的自动化已经开始应用,但在应用过程中也会出现很多难点和问题,本文对目前的现状和实施的重点进行了分析阐述,但真正的融合和落实还需要广大电力系统的从业人员进行更深度的探索。本文解释了变电运行设备自动化的内涵,总结了变电运行设备自动化技术创新中的诸多问题,分析总结了在设备维护过程中的一些有效措施,希望能对电力企业提供实践的帮助。
参考文献:
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